无标记实时成像活细胞中线粒体基质体积变化与通透性转换

内容形式：摘要译文

与膜电位和呼吸作用一样，线粒体基质体积也是决定线粒体功能的关键参数。线粒体的基质体积和嵴动态持续变化，这些变化对于维持正常代谢速率和介导病理生理反应至关重要。由于相关亚细胞器结构的尺寸低于分辨率极限，常规荧光成像技术难以测量基质体积的变化。在离体线粒体研究中，利用散射光成功解决了这一难题。在本研究中，我们采用基于散射光对比的暗场成像技术，测量活细胞中线粒体基质体积的动态变化。我们证明，在使用K⁺离子载体调节基质体积或诱发通透性转换后，可通过散射光强度的变化轻松检测线粒体体积变化。具体而言，我们发现，促进K⁺内流会使线粒体基质体积增大，而促进K⁺外流则会导致基质收缩；激活通透性转换会导致野生型细胞中的线粒体发生大幅度肿胀，但在缺失ATP合酶c亚基的细胞中则不会出现这一现象。这些结果直接证实了线粒体基质体积的动态特性及其与生理性和病理性离子转运之间的联系。

关键词：线粒体基质体积 · 线粒体通透性转换 · 无标记暗场成像 · 钾离子转运 · ATP合酶c亚基

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.15.725497v1?rss=1